LOS TRATAMIENTOS DE AERACIÓN DEL AGUA

La aeración es el proceso de tratamiento mediante el cual se incrementa el área de contacto del agua con el aire para facilitar el intercambio de gases y sustancias volátiles.

La aeración se realiza por tres razones:

1) Remoción de gases disueltos:

a) Gas carbónico presente en el agua en forma natural;

b) gas sulfhídrico proveniente de la putrefacción o fermentación de los depósitos orgánicos putrescibles o fermentables del fondo de los reservorios;

c) cloro en exceso (proveniente de la supercloración).

2) Introducción del oxígeno del aire en el agua:

a) Para oxidar el fierro y el manganeso, cuya remoción se realiza mediante la decantación y filtración (de esta manera también se reduce el sabor debido al hierro y al manganeso);

b) para añadir oxígeno en el agua hervida o destilada.

3) Remoción de sustancias causantes de sabores y olores:

a) Sustancias oleaginosas provenientes de algas y otros organismos (cuando son volátiles);

b) gas sulfhídrico;

c) sabores debidos al hierro y al manganeso;

d) descomposición de la materia orgánica (quema).

Cuando se remueve el gas carbónico o se reduce la tendencia corrosiva del agua y el consumo de alcalis, se obtiene un aumento del pH. En la práctica, es imposible la reducción por aeración de todo gas carbónico presente en el agua debido a que el gas carbónico del aire también puede disolverse. La remoción del gas sulfhídrico por aeración es lo suficientemente eficaz para reducir los olores, sabores y demanda del cloro.

Principales tipos de aeradores

1) Aeradores de gravedad: son los siguientes:

a) Aeradores de cascada: el principio general consiste en esparcir el agua al máximo y dejarla correr sobre obstáculos para producir turbulencia. La estructura más simple es la de escaleras, las cuales esparcen el agua y permiten la caída de un nivel a otro.

b) Aeradores de bandejas: consisten en una serie de bandejas con hendiduras o perforaciones o con un fondo de malla de alambre sobre las cuales se distribuye el agua para que caiga en un estanque de recolección. Algunos aeradores de este tipo están dotados de un lecho grueso de trozos de carbón o bolas de cerámica, cuyo espesor varía de 5 a 15 centímetros y que se coloca en las bandejas para lograr mayor eficacia y producir mayor turbulencia. Los lechos gruesos son eficaces, especialmente cuando se utilizan como auxiliares catalizadores de las reacciones de oxidación, para causar la precipitación del óxido de fierro y el manganeso (pirolusita).

2) Aeradores de aire difuso: por lo general, son tanques rectangulares de concreto con tubos perforados o placas porosas u otros dispositivos que se encuentran cerca del fondo y a través de los cuales el aire comprimido se inyecta en el sistema. Como resultado, se producen burbujas de aire que aumentan el contacto entre el agua y el aire.

La cantidad de aire que se requiere depende de la finalidad de la aeración.

3) Aeradores de aspersión: están compuestos por boquillas colocadas en un tubo de distribución. Los aeradores de aspersión poseen un valor estético y agradan al público (son fuentes luminosas). Necesitan un área grande y por ello no son económicos. Son los aeradores más eficaces para el intercambio de gases y sustancias volátiles.

Control del proceso de aeración

El control del proceso de aeración consiste en determinar la concentración de oxígeno disuelto, gas carbónico libre, gas sulfhídrico y el valor del pH.

El proceso de aeración tendrá éxito si se cumplen las siguientes tres condiciones simultáneamente:

• cuando la concentración de oxígeno disuelto está entre 7 y 10 ppm;

• cuando la concentración de gas carbónico se ubica entre 3 y 5 ppm;

• cuando hay ausencia total de gas sulfhídrico.

Limitaciones del proceso de aereación

El oxígeno que se incorpora al agua durante el proceso de aeración puede volverla más corrosiva y formar, con el hierro de la tubería, tubérculos que reducen su diámetro y su capacidad de escurrimiento.

Por ello, la aeración no se debe utilizar indiscriminadamente sino solo cuando las finalidades están controladas.

La aeración no siempre es un método eficaz para la remoción o reducción de los sabores y olores debido a que muchas de las sustancias que causan estas características indeseables no son suficientemente volátiles.

Por ejemplo, los aceites esenciales de las algas.

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El envasado de los alimentos es una técnica fundamental para conservar la calidad de los mismos, reducir al mínimo su deterioro y limitar el uso de aditivos. El envase cumple diversas funciones de gran importancia: contener los alimentos, protegerlos del deterioro químico y físico, y proporcionar un medio práctico para informar a los consumidores sobre los productos.

Cualquier tipo de envase, ya sea una lata, botella, frasco de cristal, envase de cartón, charola o bolsas plásticas, contribuyen a proteger los alimentos de la contaminación por microorganismos y otros agentes contaminantes. Además de que el envase preserva la forma y textura del alimento que contiene, evita que pierda sabor o aroma, prolonga el tiempo de almacenamiento y regula el contenido de agua o humedad del alimento.

El principio básico de las bolsas plásticas, es similar a un almacenamiento hermético, donde se crea una atmósfera que disminuye la concentración de oxígeno y aumenta la concentración de anhídrido carbónico produciendo un control sobre los agentes contaminantes y reduciendo el riesgo de deterioro de los alimentos.

Una excelente técnica de embolsado de alimentos es con “atmósfera modificada”, la cual es aplicada principalmente a cualquier producto comestible: carne, pollo, verduras, etc., para que el alimento mantenga sus propiedades originales. Este tipo de almacenamiento consiste en modificar la atmósfera interior del lugar donde se depositan los alimentos con el fin de restringir la disponibilidad de oxigeno del aire y así poder disminuir los procesos de respiración de agentes contaminantes. De esta forma se controla su desarrollo y se evita el daño de los alimentos, además de que al faltar oxígeno, se evita la oxidación de los alimentos disminuyendo su deterioro.

La Embolsadora con Atmósfera Modificada, marca CVP, modelo A-600 es considerada, la máquina más avanzada en el mercado hoy en día para el empaquetado de alimento en bolsas plásticas. Su funcionamiento es muy simple: el producto es colocado directamente en la bolsa, posteriormente se coloca en la base de la maquina, colocando la boquilla de la máquina dentro de la bolsa y se activa el ciclo. El ciclo consiste en generar vacío dentro de la bolsa para después inyectar el gas, finalmente se sella la bolsa con dos barras de sellado que se calientan por medio de resistencias eléctricas. Una vez sellado el producto este pasa directamente a la bodega de producto terminado. Esta máquina tiene un rendimiento de 2 bolsas por ciclo, y 4 ciclos por minuto. Cuenta con controles de PLC, botones ergonómicos que se activan con los dedos y controles de sellado con compensación automática, construida con flexibilidad con hasta 11 diferentes programas, boquillas ajustables, tensadores de bolsa e impresores de fecha. Además de estar aprobada por la USDA, FDA, departamento de Agricultura de Canadá y la CE. Este tipo de maquinaria y muchas más, comercializados por Artipac , Artículos para Empacadoras, S. A. de C. V., empresa dedicada a proporcionar a sus clientes soluciones integrales a cada uno de sus requerimientos, con más de 20 años ha acumulado un gran prestigio y experiencia en el área de maquinaria para industria alimenticia, en la división de accesos industriales, sistemas de agua y maquinaria para panificación y repostería. Artipac pone a sus órdenes maquinaria y equipo con la más avanzada tecnología y la mejor calidad, a los precios más competitivos del mercado.

Agradecemos la valiosa cooperación del Ing. Juan García, Representante de Ventas y Servicio de Maquinaria de la empresa Artipac, por la información proporcionada para la realización de este artículo.

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CONSERVADORES EN ALIMENTOS

La principal causa de deterioro de los alimentos es el ataque por diferentes tipos de microorganismos (bacterias, levaduras y mohos).

El problema del deterioro microbiano de los alimentos tiene implicaciones económicas evidentes, tanto para los fabricantes (deterioro de materias primas y productos elaborados antes de su comercialización, pérdida de la imagen de marca, etc.) como para distribuidores y consumidores (deterioro de productos después de su adquisición y antes de su consumo).

Se calcula que más del 20% de todos los alimentos producidos en el mundo se pierden por acción de los microorganismos. Por otra parte, los alimentos alterados pueden resultar muy perjudiciales para la salud del consumidor.

La toxina botulínica, producida por una bacteria, Clostridium botulinum, en las conservas mal esterilizadas, embutidos y en otros productos, es una de las substancias más venenosas que se conocen (miles de veces más tóxica que el cianuro). Las aflatoxinas, substancias producidas por el crecimiento de ciertos mohos, son potentes agentes cancerígenos. Existen pues razones poderosas para evitar la alteración de los alimentos.

A los métodos físicos, como el calentamiento, deshidratación, irradiación o congelación, pueden asociarse métodos químicos que causen la muerte de los microrganismos o que al menos eviten su crecimiento. En muchos alimentos existen de forma natural substancias con actividad antimicrobiana.

Muchas frutas contienen diferentes ácidos orgánicos, como el ácido benzoico o el ácido cítrico. La relativa estabilidad de los yogures comparados con la leche se debe al ácido láctico producido durante su fermentación. Los ajos, cebollas y muchas especias contienen potentes agentes antimicrobianos, o precursores que se transforman en ellos al triturarlos.

Los organismos oficiales correspondientes, a la hora de autorizar el uso de determinado aditivo tienen en cuenta que éste sea un auxiliar del procesado correcto de los alimentos y no un agente para enmascarar unas condiciones de manipulación sanitaria o tecnológicamente deficientes, ni un sistema para defraudar al consumidor engañandole respecto a la frescura real de un alimento.
Las condiciones de uso de los conservantes están reglamentadas estrictamente en todos los paises del mundo.

Usualmente existen límites a la cantidad que se puede añadir de un conservante y a la de conservantes totales. Los conservantes alimentarios, a las concentraciones autorizadas, no matan en general a los microorganismos, sino que solamente evitan su proliferación. Por lo tanto, solo son útiles con materias primas de buena calidad.

SORBATOS
E-200 Acido Sórbico
E-201 Sorbato sódico o sorbato de sodio
E-202 Sorbato potásico o sorbato de potasio
E-203 Sorbato cálcico o sorbato de calcio

El ácido sórbico es un ácido graso insaturado, presente de forma natural en algunos vegetales, pero fabricado para su uso como aditivo alimentario por síntesis química. Tienen las ventajas tecnológicas de ser activos en medios poco ácidos y de carecer prácticamente de sabor. Su principal inconveniente es que son comparativamente caros y que se pierden en parte cuando el producto se somete a ebullición. Son especialmente eficaces contra mohos y levaduras, y menos contra las bacterias.

Los sorbatos se utilizan en bebidas refrescantes, en repostería, pastelería y galletas, en derivados cárnicos, quesos , aceitunas en conserva, en postres lácteos con frutas, en mantequilla, margarina, mermeladas y en otros productos. En la industria de fabricación de vino encuentra aplicación como inhibidor de la fermentación secundaria permitiendo reducir los niveles de sulfitos. Cada vez se usan más en los alimentos los sorbatos en lugar de otros conservantes más tóxicos como el ácido benzoico.

Los sorbatos son muy poxo tóxicos, de los que menos de entre todos los conservantes, menos incluso que la sal común o el ácido acético (el componente activo del vinagre). Por esta razón su uso está autorizado en todo el mundo. Metabólicamente se comporta en el organismo como los demás ácidos grasos, es decir, se absorbe y se utiliza como una fuente de energía.

BENZOATOS

E-210 Acido benzoico
E-211 Benzoato sódico o benzoato de sodio
E-212 Benzoato potásico o benzoato de potasio
E-213 Benzoato cálcico o tbenzoato de calcio

El ácido benzoico es uno de los conservantes más empleados en todo el mundo.Aunque el producto utilizado en la industria se obtiene por síntesis química, el ácido benzoico se encuentra presente en forma natural en algunos vegetales, como la canela o las ciruelas por ejemplo.

El ácido benzoico es especialmente eficaz en alimentos ácidos, y es un conservante barato, útil contra levaduras, bacterias (menos) y mohos. Sus principales inconvenientes son el que tiene un cierto sabor astringente poco agradable y su toxicidad, que aunque relativamente baja, es mayor que la de otros conservantes.
En algunos países se utiliza como conservante en bebidas refrescantes, zumos para uso industrial, algunos productos lacteos, en repostería y galletas, en algunas conservas vegetales, como el tomate o el pimiento envasados en grandes recipientes para uso de colectividades, mermeladas, crustáceos frescos o congelados, margarinas, salsas y otros productos.

La OMS considera como aceptable una ingestión de hasta 5 mg por Kg de peso corporal y día. Con la actual legislación española esté límite se puede superar, especialmente en el caso de los niños. Otras legislaciones europeas son más restrictivas. En Francia solo se autoriza su uso en derivados de pescado, mientras que en Italia y Portugal está prohibido su uso en refrescos. La tendencia actual es no obstante a utilizarlo cada vez menos substituyéndolo por otros conservantes de sabor neutro y menos tóxico, como los sorbatos. El ácido benzoico no tiene efectos acumulativos, ni es mutágeno o carcinógeno.

ESTERES DEL ÁCIDO PARA-HIDROXI-BENZOICO

E-214 Para-hidroxi-benzoato de etilo (éster etílico del ácido para-hidroxi-benzoico)
E-215 Derivado sódico del éster etílico del ácido para-hidroxi- benzoico
E-216 Para-hidroxi-benzoato de propilo (éste propílico del ácido para-hidroxi-benzoico)
E-217 Derivado sódico del éster propílico dle ácido para-hidroxi-benzoico
E-218 Para-hidroxi-benzoato de metilo (éster metílico del ácido para-hidroxi-benzoico)
E-219 Derivado sódico del éster metílico del ácido para-hidroxi-benzoico

Los ésteres del ácido para-hidroxi-benzoico y sus derivados sódicos, denominados en general parabenos, son compuestos sintéticos especialmente útiles contra mohos y levaduras, y menos contra bacterias.
Su principal ventaja es que son activos en medios neutros, al contrario que los otros conservantes, que solo son útiles en medio ácido. En cambio tienen el inconveniente de que incluso a las dosis autorizadas proporcionan a los alimentos un cierto olor y sabor fenólico.

Se utilizan fundamentalmente para la protección de derivados cárnicos, especialmente los tratados por el calor, conservas vegetales y productos grasos, repostería, y en salsas de mesa (1 g/Kg de conservantes totales). Los parabenos se utilizan en muchos paises. Desde los años 50 se han realizado múltiples estudios acerca de su posible toxicidad, demostrandose que son poco tóxicos, menos que el ácido benzoico. Se absorben rápidamente en el intestino, eliminándose también rápidamente en la orina, sin que se acumulen en el organismo. Algunas de las personas alérgicas a la aspirina también pueden ser sensibles a estos aditivos.

SULFITOS
E-220 Anhidrido sulfuroso
E-221 Sulfito sódico
E-222 Sulfito ácido de sodio (bisulfito sódico)
E-223 Bisulfito sódico (metabisulfito sódico o pirosulfito sódico)
E-224 Bisulfito potásico (metabisulfito potásico o pirosulfito potásico)
E-226 Sulfito cálcico
E-227 Sulfito ácido de calcio (bisulfito cálcico)
E-228 Sulfito ácido de potasio (bisulfito potásico)

El anhídrido sulfuroso es uno de los conservantes con una mayor tradición en su utilización. También es el que tiene más siglos de prohibiciones y limitaciones a sus espaldas. El anhídrido sulfuroso, obtenido quemando azufre, se utilizaba ya para la desinfección de bodegas en la Roma clásica. En el siglo XV se prohibe su utilización en Colonia (Alemania) por sus efectos perjudiciales sobre los bebedores y en otras ciudades alemanas también se limita su uso en la misma época. Su utilización en la conservación de la sidra está documentada al menos desde 1664.

El anhídrido sulfuroso es un gas, comercializado en forma líquida a presión.
Es un aditivo autolimitante en su uso, en el sentido de que por encima de una cierta dosis altera las características gustativas del producto. Es especialmente eficaz en medio ácido, inhibiendo bacterias y mohos, y en menor grado, levaduras. Actúa destruyendo la tiamina (vitamina B1), por lo que no debe usarse en aquellos alimentos que la aporten en una proporción significativa a la dieta, como es el caso de la carne; sin embargo, protege en cierto grado a la vitamina C.
Durante el cocinado o procesado industrial de los alimentos el anhidrido sulfuroso y sulfitos se pierden en parte por evaporación o por combinación con otros componentes. Los límites legales se expresan siempre en contenido de anhidrido sulfuroso. El anhídrido sulfuroso y los sulfitos son muy utilizados para la conservación de zumos de uva, mostos y vinos, así como para la de la sidra y vinagre.
También se utiliza como conservante en salsas de mostaza y especialmente en los derivados de fruta (zumos, etc.) que van a utilizarse como materia prima para otras industrias, de los que desaparece en su mayor parte durante el procesado posterior.
Además de su acción contra los microorganismos, los sulfitos actúan como antioxidantes, inhibiendo especialmente las reacciones de oscurecimiento producidas por ciertos enzimas en vegetales y crustáceos. Con este fin se autoriza su uso en conservas vegetales y aceitunas de mesa, cefalópodos congelados y